โหมดการทำงานของวงจรไฟฟ้า

สำหรับวงจรไฟฟ้า โหมดที่มีลักษณะเฉพาะส่วนใหญ่คือโหมดโหลด โหมดไม่มีโหลด และโหมดลัดวงจร

โหมดการชาร์จ… พิจารณาการทำงานของวงจรไฟฟ้าเมื่อต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟของตัวรับความต้านทาน R (ตัวต้านทาน หลอดไฟฟ้า ฯลฯ)

ซึ่งเป็นรากฐาน กฎของโอห์ม สวพ.FM91 เป็นต้น ค. แหล่งที่มาเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้า IR ของส่วนภายนอกของวงจรและ IR0 ของ ความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิด:

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้า Ui และที่ขั้วต้นทางเท่ากับแรงดันตก IR ในวงจรภายนอก เราได้รับ:

สูตรนี้แสดงว่า NS เป็นต้น ค. แหล่งที่มามากกว่าแรงดันที่ขั้วโดยค่าของแรงดันตกคร่อมภายในแหล่งจ่าย... แรงดันตก IR0 ภายในแหล่งจ่ายขึ้นอยู่กับกระแสในวงจร I (กระแสโหลด) ซึ่งกำหนดโดย ความต้านทาน R ของเครื่องรับ ยิ่งกระแสโหลดสูง แรงดันเทอร์มินอลต้นทางก็จะยิ่งลดลง:

แรงดันตกคร่อมแหล่งกำเนิดยังขึ้นอยู่กับความต้านทานภายใน R0การพึ่งพาอาศัยกันของแรงดันไฟฟ้า Ui ในปัจจุบัน I แสดงเป็นเส้นตรง (รูปที่ 1) การพึ่งพานี้เรียกว่าลักษณะภายนอกของแหล่งที่มา

ตัวอย่างที่ 1 กำหนดแรงดันคร่อมขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กระแสโหลด 1200 A ถ้า e เป็นต้น s คือ 640 V และความต้านทานภายในคือ 0.1 โอห์ม

คำตอบ. แรงดันตกคร่อมความต้านทานภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

แรงดันขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในโหมดโหลดที่เป็นไปได้ทั้งหมด โหมดที่กำหนดนั้นสำคัญที่สุด Nominal คือโหมดการทำงานที่กำหนดโดยผู้ผลิตสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้านี้ตามข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับมัน มีลักษณะเป็นแรงดันเล็กน้อย กระแส (จุด H ในรูปที่ 1) และกำลังไฟ ค่าเหล่านี้มักจะระบุไว้ในหนังสือเดินทางของอุปกรณ์นี้

คุณภาพของฉนวนไฟฟ้าของการติดตั้งระบบไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและกระแสไฟฟ้าที่กำหนด — อุณหภูมิความร้อนของพวกเขาซึ่งกำหนดพื้นที่หน้าตัดของสายไฟ ความต้านทานความร้อนของฉนวนที่ใช้ และอัตราการระบายความร้อนของการติดตั้ง หากเกินพิกัดกระแสเป็นเวลานานอาจทำให้การติดตั้งเสียหายได้

ข้าว. 1. ลักษณะภายนอกของแหล่งที่มา

โหมดสแตนด์บาย… ในโหมดนี้ วงจรไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟจะเปิดอยู่ นั่นคือไม่มีวงจรอยู่ในกระแส ในกรณีนี้ แรงดันตกภายใน IR0 จะเป็นศูนย์

ดังนั้นในโหมดว่าง แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของแหล่งพลังงานไฟฟ้าจะเท่ากับ e เป็นต้น (จุด X ในรูปที่ 1) สถานการณ์นี้สามารถใช้ในการวัดอี เป็นต้น ก. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า.

โหมดลัดวงจร ลัดวงจร (ลัดวงจร) โหมดการทำงานของแหล่งที่มาดังกล่าวเรียกว่าเมื่อขั้วของมันถูกปิดด้วยลวดซึ่งความต้านทานสามารถพิจารณาได้เท่ากับศูนย์ จวนค. H. เกิดขึ้นเมื่อสายที่เชื่อมต่อแหล่งสัญญาณกับเครื่องรับเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เนื่องจากสายเหล่านี้มักจะมีความต้านทานเล็กน้อยและอาจถือเป็นศูนย์ได้

ไฟฟ้าลัดวงจรอาจเกิดขึ้นได้จากการกระทำที่ไม่เหมาะสมโดยบุคลากรที่ให้บริการติดตั้งระบบไฟฟ้า หรือหากฉนวนของสายไฟเสียหาย ในกรณีหลังนี้ สายไฟเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อผ่านสายดินซึ่งมีความต้านทานต่ำมาก หรือผ่านชิ้นส่วนโลหะที่อยู่รอบๆ (ตัวเรือนเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้า ส่วนประกอบของตัวถังรถจักร ฯลฯ)

กระแสไฟฟ้าลัดวงจร

เนื่องจากความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิด R0 มักจะมีขนาดเล็กมาก กระแสที่ไหลผ่านจึงเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่สูงมาก แรงดันไฟฟ้าที่จุดลัดวงจรจะกลายเป็นศูนย์ (จุด K ในรูปที่ 1) นั่นคือ พลังงานไฟฟ้าจะไม่ไหลไปยังส่วนของวงจรไฟฟ้าที่อยู่ด้านหลังตำแหน่งที่ลัดวงจร

ตัวอย่างที่ 2 กำหนดกระแสลัดวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถ้าเป็น e เป็นต้น เท่ากับ 640 V และความต้านทานภายใน 0.1 โอห์ม

คำตอบ.

ตามสูตร

การลัดวงจรเป็นโหมดฉุกเฉิน เนื่องจากกระแสไฟขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นอาจทำให้แหล่งจ่ายไฟใช้งานไม่ได้ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ อุปกรณ์ และสายไฟที่รวมอยู่ในวงจร เฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพิเศษบางอย่างเท่านั้น เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเชื่อม การลัดวงจรไม่เป็นอันตรายและเป็นโหมดการทำงาน

ในวงจรไฟฟ้า กระแสจะไหลจากจุดบนวงจรที่มีศักย์สูงกว่าไปยังจุดที่มีศักย์ต่ำกว่าเสมอ หากจุดใดของวงจรเชื่อมต่อกับกราวด์ ศักยภาพของวงจรนั้นจะถือเป็นศูนย์ ในกรณีนี้ ศักย์ไฟฟ้าของจุดอื่นๆ ทั้งหมดในวงจรจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่กระทำระหว่างจุดเหล่านี้กับพื้น

เมื่อคุณเข้าใกล้จุดที่ต่อลงดิน ศักยภาพของจุดต่างๆ ในวงจรจะลดลง นั่นคือ แรงดันไฟฟ้าที่กระทำระหว่างจุดเหล่านั้นกับพื้น ด้วยเหตุผลนี้ ขดลวดกระตุ้นของมอเตอร์ฉุดลากและเครื่องช่วยแรงที่แรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปอาจเกิดขึ้นได้เมื่อกระแสเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน พยายามรวมไว้ในวงจรไฟฟ้าใกล้กับ "กราวด์" (ด้านหลังขดลวดกระดอง)

ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าจะทำหน้าที่บนฉนวนของขดลวดเหล่านี้มากกว่าที่จะเชื่อมต่อใกล้กับโซ่ของหัวรถจักรไฟฟ้ากระแสตรงหรือกับเสาที่ไม่มีสายดินของการติดตั้งวงจรเรียงกระแสของหัวรถจักรไฟฟ้ากระแสสลับ (เช่น พวกมันจะอยู่สูงกว่า ศักยภาพ). ในทำนองเดียวกันจุดของวงจรไฟฟ้าซึ่งมีศักยภาพสูงกว่าจะเป็นอันตรายต่อบุคคลที่สัมผัสกับชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าของการติดตั้งไฟฟ้า ในขณะเดียวกันก็ตกอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นดิน

ควรสังเกตว่าเมื่อจุดในวงจรไฟฟ้าต่อสายดิน การกระจายของกระแสในนั้นจะไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากสิ่งนี้จะไม่ก่อให้เกิดกิ่งก้านใหม่ที่กระแสสามารถไหลผ่านได้หากคุณต่อสายดินสองจุด (หรือมากกว่า) บนวงจรที่มีความต่างศักย์ต่างกัน จะมีสาขา (หรือสาขา) นำไฟฟ้าเพิ่มเติมก่อตัวขึ้นผ่านกราวด์และการกระจายกระแสในวงจรจะเปลี่ยนไป

ดังนั้นการละเมิดหรือความเสียหายต่อฉนวนของการติดตั้งไฟฟ้าซึ่งเป็นหนึ่งในจุดที่ต่อลงดินจะสร้างวงจรที่กระแสไหลผ่านซึ่งจริง ๆ แล้วเป็นกระแสลัดวงจร สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการติดตั้งไฟฟ้าที่ไม่มีสายดิน เมื่อมีการต่อสายดินของจุดติดตั้งสองจุด เมื่อวงจรไฟฟ้าขาด จุดทั้งหมดจนถึงจุดหยุดชะงักจะมีความต่างศักย์เท่ากัน